H3.4 Hefbomen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 3

H3.4 Hefbomen

Planning  H3 Krachten     

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

H3.3 Grootte en richten van krachten

Herfstvakantie

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA donderdag 5 december 2024

Vandaag

Bespreken extra rekenopdrachten

Instructie H6.4 Hefbomen

Opg.1

Gegevens:

• Naar links: 500 N + 750 N
  
• Naar rechts: 450 N + 675 N
  

Gevraagd:

• Fs = ? N + richting kracht

Formule:

• Zelfde richting “+” en 
• tegenovergestelde richting “-“
  

Uitwerking: 

• Fs = (500 + 750) – (450 + 675) = 
• Fs =1250 – 1125 = 125 N
  

Antwoord:

• Fs = 125 N naar links

Opg.2

De spierkracht van de man op het touw werkt naar ...

• Links

De wrijvingskracht van de grond op de voeten werkt naar ...

• Links

De spankracht op het touw werk naar ...

• Rechts

De zwaartekracht van de man werkt naar ...

• Beneden

Opg.3

Gegevens:

• m = 75 kg
• g_(aarde) = 10 N/kg  ;  g_(maan) = 1,6 N/kg

Gevraagd:

• Fz_(aarde) en Fz_(maan) = ? N

Formule:

• Fz = m x g

Uitwerking: 

• Fz = 75 x 10 = 750 N
• Fz = 75 x 1,6 = 120 N
  

Antwoord:

• De zwaartekracht op aarde is 750 Newton en op de maan 120 Newton

Opg.4

Gegevens:

• m = 120 g = 0,120 kg
• g(aarde) = 10 N/kg 

Gevraagd:

• Fz = ? N

Formule:

• Fz = m x g
  

Uitwerking:

• Fz = 0,120 x 10 = 1,2 N

Antwoord:

• De zwaartekracht is 1,2 Newton

Opg.5

Gegevens:

• Fz = 0,23 N
• g_(aarde) = 10 N/kg  

Gevraagd:

• m = ? g (dus geen kg!!)

Formule:

• Fz = m x g
• m = Fz : g

Uitwerking: 

• m = 0,23 : 10 = 0,023 kg

Antwoord:

• De massa is 23 gram

Vandaag H3.4 Hefbomen

• Ik kan uitleggen wat een hefboom is

• Ik kan een draaipunt en een arm in een hefboom herkennen

• Ik kan uitleggen hoe je met gereedschap een kracht kunt vergroten of verkleinen

• Ik kan rekenen met de momentenwet

Toepassing van Krachten bij hefbomen

Nut van de hefboom

• Door een hefboom kun je een grotere kracht uitoefenen op een voorwerp. 
• Door de verhouding in de hefboom hoef je met een lange arm maar weinig kracht te zetten, om bij de korte arm heel veel kracht te krijgen.

Werktuigen / Hefbomen

Grotere kracht maken  --> Hefboom

• Draaipunt
  
• Grote arm (werkkracht)
  
• Kleine arm (lastkracht)
  

MOMENTENWET:        M1 = M2

                                     F1 x L1 = F2 x L2

M (moment) = F (kracht) x Lengte arm

Soorten hefbomen

Enkele hefboom                                       Dubbele hefboom

Momentenwet

• Als de korte arm 3x kleiner wordt => dan wordt de last 3x groter
• Hefboomregel; werkkracht x werkarm = lastkracht x lastarm 
• Formule:           M1 = M2
•                     F1 x L1 = F2 x L2   
• Uitwerking:  120 x 30 = F2 x 10
•                     3600 = F2 x 10
•                     3600 : 10  = F2
•                      360 N = F2
• Antwoord: De kracht aan de rechterkant is 360 Newton

Een dubbele hefboom

Een nijptang bestaat uit een dubbele hefboom.

Bereken de kracht op de spijker.

Je hangt een gewicht aan een krachtmeter. Door welke kracht rekt de krachtmeter uit?

1. Veerkracht
2. Zwaartekracht
3. Magnetische kracht
4. Mechanische kracht

De bovenste magneet zweeft boven de onderste magneet. Dan is:

1. 1 een Noordpool; 2 een Zuidpool
2. 1 een Zuidpool; 2 een Noordpool
3. 1 een Noordpool; 2 een Noordpool
4. 1 een Zuidpool; 2 een Zuidpool

Als je de kracht op een spiraalveer verdubbelt:

1. wordt de lengte van de veer 2x zo groot
2. wordt de uitrekking van de veer 2x zo groot
3. wordt de lengte van de veer 4x zo groot
4. wordt de uitrekking van de veer 4x zo groot

Jaap tekent een krachtenpijl van 5 cm. Hij zet er bij: 1 cm = 10 N.
Hoe groot is de kracht die Jaap met zijn pijl aangeeft?

1. 1 N
2. 5 N
3. 10 N
4. 50 N

Het blokje heeft een massa van 350 g. Hoe groot is de zwaartekracht?

1. 0,35 N
2. 3,5 N
3. 35 N
4. 3500 N

Wat is de
nettokracht?

1. 186 N naar links
2. 8360 N naar rechts
3. 1,45 N naar rechts
4. 34 N naar links

Waar grijpt de normaalkracht aan?

1. In het massamiddelpunt
2. Onderaan het voorwerp
3. Waar de kracht terugduwt
4. Waar de krachten elkaar raken

Bepaal of de hefboom in evenwicht is

Samenvatting: Krachten en werktuigen

* Enkele en dubbele hefboom

* Hefboomregel (GT)

   M1 = M2  <=> F1 x l1 = F2 x l2

* Hoe langer de werkarm => hoe groter de kracht op de last                                                  => hoe kleiner de spierkracht

Volgende les

Practicum Hefboom

Huiswerk controle H3.2 t/m 3.5 AF!!!

Vandaag Practicum: 

Hefboom in evenwicht (p.11)

 

Lees het practicum goed door  

én maak de startopdrachten 1 t/m 6

Klaar met de startopdrachten (incl. lezen practicum) => controleren 

Startopdrachten

1. Lees het hele practicum door
2. Noteer de hefboomregel

• F1 x L1 = F2 x L2

3. Noteer de wet voor moment

• M =F x Lengte

4. Noteer de eenheid van moment

• Nm 

5. Welke 3 voorwaarden heb je nodig voor de hefboom

• Draaipunt - Korte arm - Lange arm

6. Wanneer is er sprake van evenwicht 

• Als er geen beweging zichtbaar is

Vandaag Practicum: 

Hefboom in evenwicht (p.11)

 onderzoeksvraag:

1. Hoe maak je evenwicht met een hefboom?
2. Hoe bereken je het moment in een draaipunt?

We werken in groepjes van maximaal 2 personen (docent bepaald)

Klaar => dan aan de slag

Lees H3.4 Hefbomen (p. 51, leerboek) goed door

Maak Opg. 5 t/m 14 (Begrijpen)

=> Opg 15 t/m 24 (Beheersen)

klaar =>

=> "zelf oefenen" in learnbeat

De kracht F2 zorgt voor
evenwicht bij de hefboom.
Bereken hoe groot F2 is

Practicum

Proef: Wie niet sterk is, moet slim zijn!

(maak vragen 1 t/m 4 werkboek p. 45 -46)

Proef: Breng de liniaal in evenwicht

Lees beide practica goed door. Let op de tijd!

Wie niet sterk is, moet slim zijn!

B: In welk van de 4 plekken was het het moeilijkst?

C: Verklaar de verschillen in tijden van je eigen meting

D: Zijn er ook verschillen bij andere leerlingen en zo ja, waarom?

Breng de liniaal in evenwicht

Conclusie

kracht links x lengte links = kracht rechts x lengte recht

Momentenwet

M1 = M2

F1 x l1 = F2 x l2

En nu aan de slag

Lees H3.4 Hefbomen (p. 51, leerboek) goed door

Maak Opg. 5 t/m 14 (Begrijpen)

Klaar 

=> Opg 15 t/m 24 (Beheersen)

=> "zelf oefenen" in learnbeat

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk12

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA donderdag 30 november 2023

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk13

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA dinsdag 5 december 2023

Vandaag

Korte instructie 3.4 Hefbomen

Quiz Lessonup (10 MK-vragen)

Zelfstandig aan het werk

Momentenwet

• Hefboomregel; werkkracht x werkarm = lastkracht x lastarm 
• Formule:      
•     M1   =   M2
• F1 x l1 = F2 x l2   
• 20 x 30 = F2 x 10
•     3600 = F2 x 10
• F2 = 3600 : 10 = 360 N
• Antwoord: De kracht aan de rechterkant is 360 Newton

Als je de kracht op een spiraalveer verdubbelt:

1. wordt de lengte van de veer 2x zo groot
2. wordt de uitrekking van de veer 2x zo groot
3. wordt de lengte van de veer 4x zo groot
4. wordt de uitrekking van de veer 4x zo groot

De kracht van 250 Newton, wordt getekend met een pijl van 5 cm. Wat is de krachtenschaal?

1. 1 cm =^ 10 N
2. 1 cm =^ 50 N
3. 1 cm =^ 5 N
4. 1 cm =^ 250 N

De gegeven krachtenschaal is
1 cm = 25 N.
Hoe groot moet een pijl zijn van 150 N?

1. 1 cm
2. 15 cm
3. 6 cm
4. 25 cm

Waar zit het aangrijpingspunt van de zwaartekracht en wat is de richting van de zwaartekracht.

1. aangrijpingspunt is in het midden, de richting omlaag
2. aangrijpingspunt is in het midden, de richting omhoog
3. aangrijpingspunt is op de plek waar je de grond raakt, de richting omlaag
4. aangrijpingspunt is op de plek waar je de grond raakt, de richting omhoog

Op een voorwerp van 200 g werkt de zwaartekracht.
Hoe groot is de zwaartekracht?

1. 0,2 N
2. 2 N
3. 20 N
4. 2000 N

welke kracht werkt er altijd?

1. spierkracht
2. spankracht
3. zwaartekracht
4. veerkracht

Wat is de
nettokracht?

1. 25N
2. 225N
3. 1,25N
4. 12500N

De richting van de nettokracht is naar

1. links
2. rechts
3. boven
4. beneden

Welk kracht is groter?

1. Kracht A
2. Kracht B

De massa van de doos is 60 kg. Hoeveel spierkracht moet je gebruiken om de doos op te tillen?

1. 8 kg
2. 8 N
3. 80 kg
4. 80 N

En nu aan de slag

Lees H3.4 Hefbomen (p. 51, leerboek) goed door

Maak Opg. 5 t/m 24 (Begrijpen -Beheersen)

Klaar:

• Nakijken huiswerk 
• "zelf oefenen" in learnbeat (H3.2-H3.4)